Noin 110 vuotta vanha hirsiseinä, jossa on lautavuori. Pellavaöljymaali on kulunut pois, mutta ei hätää: puu kastuu, mutta se myös kuivuu. Seinässä ei ole ollut tuuletusrakoa, mutta ei hätää tästäkään: rakenne kuivuu pellavaöljymaalin läpi.
Hengittävä rakenne vastaanottaa ja luovuttaa vettä. Vanhassa rakentamisfilosofiassa ei niinkään pelätty, että jokin paikka kastuu. Tärkeintä oli, että talo voi kuivua. Useimmat luonnonmateriaalit toimivat kosteusteknisesti hyvin: vesi ei jää niihin tai niiden taakse vangiksi.
Isoisän aikaan rakennettiin niin kuin on ennenkin tehty. Materiaaleja ja rakennusteknisiä vaihtoehtoja ei ollut kovin monia, joten rakentajat tunsivat raaka-aineet ja työtavat, ja taloista tuli kunnollisia. Useimmat 1900-luvun alkupuolen uudet teolliset materiaalit perustuivat vanhaan rakennusperinteeseen, esimerkiksi rakennuslevyt olivat hierrettyä ja puristettua puuta. Energiatehokkuus ei ollut paras mahdollinen, mutta yksinkertaiset ja nykyistä ohuemmat rakenteet pysyivät varmasti kuivina. Rakentajat eivät varmaankaan ymmärtäneet rakentavansa hengittävää taloa, mutta luonnonmukaiset materiaalit olivat ainoat tarjolla olevat rakennustarpeet, ja niistä tuli väkisin itsestään kuivuva ja terveellinen talo.
Veden oudot liikkeet
Vanhoista taloista sanotaan, että ne ovat hengittäviä tai että niiden rakennusmateriaalit ovat hengittäviä. Tämä ei tarkoita sitä, että ilma puhaltaa ikkunoiden läpi ja nurkista vetää. Termi hengittävyys on lainattu vaatteilta, joista puhuttaessa se tarkoittaa vaikkapa puuvillasta tehtyä paitaa, joka kostuu märäksi hikoillessa ja kuivuu haihtumalla. Talossa hengittävä rakenne tarkoittaa veden liikettä rakennusmateriaaleissa. Pääsääntöisesti kyseessä on kaasumaisessa muodossa oleva vesi, mutta joskus rakenteita rasittaa myös nestemäisessä muodossa oleva vesi.
Ilmassa on aina vettä vesimolekyyleinä, joita ei näe, maista, haista tai tunne. Määrä onkin pieni: kuivassa asuinhuoneessa vettä on yhdessä kuutiometrissä keskimäärin vain 5–10 millilitraa eli vajaa ruokalusikallinen. Talvella kovalla pakkasella kuutiometrissä ulkoilmaa on vapaita vesimolekyylejä vain yksi millilitra. Nämä millilitrat ovat veden absoluuttisia määriä, jotka ovat erittäin pieniä: vain muutama promille ilman kokonaismäärästä on vettä.
Ilmankosteudesta puhuttaessa veden määrää mitataan suhteellisena kosteutena. Se tarkoittaa vesimäärää, joka ilmassa voi olla vapaana. Jos kosteus saavuttaa 100 prosentin arvon, tiivistyy osa molekyyleistä lähimpään kylmään pintaan näkyväksi vedeksi tai kuuraksi. Mitä lämpimämpää ilma on, sitä enemmän siihen voi sitoutua vapaita kaasumaisia vesimolekyylejä. Saunassa voi 90 asteen lämpötilassa olla yhdessä kuutiometrissä 2,5 desilitraa vettä. Jos mökin lämpömittari näyttää lämpötilaksi 25 astetta ja suhteellisen kosteuden määrä on 60 prosenttia, on jokaisessa ilmakuutiossa kaasumaisia vesimolekyylejä vedeksi muutettuna 14 millilitraa. Kummassakin tapauksessa molekyylit leijuvat ilmassa eivätkä aiheuta ongelmia rakennukselle.
Kaasumainen vesi muuttuu ongelmaksi, kun se tiivistyy kylmään pintaan. Saunan ikkunan lähellä on kylmää, ja siksi ikkunaan tiivistyy vettä. Lasia pitkin valuva vesi kastelee puitteen alapuun, joka on vaarassa lahota. Sama ilmiö tapahtuu, kun ottaa kesällä jääkaapista kylmän olutpullon ja pistää sen pöydälle: hetken kuluttua kylmän pullon pinta helmeilee vedestä, joka on tiivistynyt sen pintaan ilmassa olevista vesimolekyyleistä.
Kastepiste kertoo missä lämpötilassa vesi tiivistyy. Jos ilman suhteellinen kosteus on suuri (80–90 %), riittää parin asteen lämpötilan lasku siihen, että vesi alkaa tiivistyä. Jos ilma on kuivaa, se saa jäähtyä runsaastikin, ennen kuin sen suhteellinen kosteus nousee niin suureksi, että kaasu tiivistyy vedeksi. Talvella kuivassa huoneilmassa olutpullo ei hikoakaan.
Kaste- eli kyllästymispiste ei ole sama asia kuin jäätymispiste. Tiivistymistä voi tapahtua missä tahansa lämpötilassa. Talvella auton tuulilasi jäätyy pakkasella, koska tuulilasi on ympäröivää ilmaa kylmempi ja ilmassa olevat molekyylit tiivistyvät kylmään pintaan. Molekyylit eivät ole välillä lainkaan nestemäisessä muodossa, vaan kaasu muuttuu suoraan jääksi. Päinvastoin jää myös haihtuu suoraan ilmaan: pakkasella pyykki kuivuu narulla.
Edelliset esimerkit osoittavat, että ilmassa oleva kaasumainen vesi (vesihöyry) tiivistyy tietyissä olosuhteissa kylmälle pinnalle. Näin voi käydä myös talon rakenteiden sisällä. Jos talo on rakennettu oikein, molekyylit vaeltavat seinän tai yläpohjan läpi ulos vahinkoa aiheuttamatta. Nykyaikainen talo rakennetaan tiiviiksi, pulloksi, jotta kosteus ei pääse rakenteisiin. Vanhan talon rakenteisiin kaasumainen vesi pääsee, mutta se pääsee sieltä myös pois.
Molekyylien matka
Kahden eri tilan välillä oleva kosteus pyrkii tasaantumaan. Jos asunnon ilmassa on runsaasti vesimolekyylejä ja ulkona vähän, aloittavat molekyylit matkan seinän läpi ulos. Kesällä, kun sisä- ja ulkolämpötila ovat suunnilleen samat, liikettä ei juurikaan tapahdu. Talvella sen sijaan pakkasilmassa on erittäin vähän kaasumaista vettä, joten liike on voimakasta sisältä ulospäin. Vanhanaikainen talo on hengittävä eli sen materiaalit pystyvät imemään itseensä ilmassa olevaa kosteutta, siirtämään sen edelleen seuraavaan materiaaliin ja lopulta ulos. Huonetilassa olevat vesimolekyylit imeytyvät pintatapettiin ja laudoitukseen, näistä edelleen sahanpuruihin tai hirsirunkoon. Ulkopuolella voi olla paljas hirsiseinä tai yhdestä kahteen lautakerrosta ja maali, joiden läpi kosteus haihtuu ulkoilmaan. Niin kauan kun kaikki materiaalit ovat hengittäviä, seinään ei tule ongelmia. Jos ulkoseinä maalataan lateksilla, kosteus jää sen taakse vangiksi. Kun kosteutta on tarpeeksi, muodostuu pisaroita, jotka mahdollistavat mikrobikasvuston.
Suurin osa asumisen synnyttämästä kosteudesta kulkee ulos ilmanvaihdon kautta, mutta osa kosteudesta siirtyy ulos seinän läpi. Seinissä tapahtuu myös edestakaista vesimolekyylien liikettä, kun vaikkapa keittiössä ruoanlaiton tai makuuhuoneessa nukkumisen aikana syntynyt liian suuri määrä kosteutta imeytyy osittain sisäpintoihin. Kun ruoka on valmis ja syöty tai makuuhuone jää aamulla tyhjäksi, siirtyy osa imeytyneestä kosteudesta takaisin huoneilmaan. Talvella tästä on hyötyä, koska sisäilma on liian kuivaa. Vesihöyryn edestakainen liike rakennusmateriaaleihin tasaa kosteusvaihteluita, eikä siitä ole vahinkoa rakenteille. Mitä kuivemmat talon rakenteet ovat, sitä varmemmin mihinkään ei synny mikrobikasvustoa. Asukkaalle kosteudesta sen sijaan on hyötyä. Muun muassa ihmisen hengitysteiden limakalvot voivat paremmin kosteassa kuin kuivassa ilmassa.
Molemmat kuvat ovat huoneista, jotka ovat talvella lämmittämättä. Vasemmalla on pinkopahvi, jonka päällä on liimamaali. Jos jäähtyvän huoneen vesi pyrkii tiivistymään pinkopahvin päälle, paperi imaisee sen sisäänsä. Vesimäärä on niin pieni, että paperi ei homehdu. Oikeanpuoleisessa kuvassa on puukuitulevy, jonka päälle on maalattu lateksi. Pakkasella vesi kuuraantui pintaan. Kun ilma lämpeni, kuura suli, mutta vesi haihtui niin hitaasti, että ensin syntyi pisaroita. On suuri riski, että jokaisen pisaran alle tulee homepilkku.
Hengittävä rakenne on myös vakuutus. Rungon sisään ei pitäisi koskaan valua tai tiivistyä vettä, mutta jos niin käy satunnaisesti, vesi kuivuu itsestään pois, kun pisarat leviävät laajalle alueelle huokoisessa materiaalissa ja haihtuvat joko sisälle huoneilmaan tai ulos. Eräässä paritalossa sattui pieni vesivahinko, jonka seurauksena naapurit joutuivat kinaamaan siitä, kenen vika vuoto oli ja kuka maksaa korjaamisen. Vastuiden selvittämiseen kului pari kolme viikkoa. Kun maksaja oli saatu sovittua, korjausinsinööri tuli mittamaan kosteutta ja arvioimaan, mikä alue alapohjasta pitää avata. Mutta kosteutta ei löytynytkään mistään, vesivahinko oli kuivunut itsestään.
Hengittävä rakenne voi myös paljastaa vian. Jos vaikkapa mökin vesikatto vuotaa, tulee asuinhuoneen laipioon pian tumma läiskä, joka kertoo vuodosta. Muovikelmu vintin eristeiden alla sen sijaan keräisi vettä kuukausia tai jopa vuosia. Pitkäaikainen pienikin vuoto kerää piiloon niin suuren vesimäärän, että rakenteet alkavat homehtua tai lahota.
Perinteinen hengittävä rakenne ei kuitenkaan korjaa virheitä. Huoneen sisäpinnat pitää tehdä niin ilmatiiviisti, että ilmaa ei vuoda rakenteiden läpi ja vesikaton on oltava vedenpitävä.
Korjaa oikein
Vanhan talon alkuperäiset materiaalit mahdollistavat talon hengittävyyden. Kunnostamisen yhteydessä on huolehdittava siitä, että myös uudet materiaalit ovat hengittäviä. Jos huone tapetoidaan muovitapetilla, menetetään seinien kosteutta tasaava vaikutus. Jos talo maalataan ulkoa lateksilla, kosteus jää maalin alle lautoja lahottamaan.
Virallisen ohjeen mukaan talon rakenteiden höyrynvastuksen on oltava sisäpuolella viisi kertaa suurempi kuin ulkopuolella. Silloin voi olla varma, että seinän sisään lähtenyt kosteus pääsee toiselta puolelta ulos. Joissakin tutkimuksissa sanotaan, että riittää kun sisäpuoli on kaksi kertaa tiiviimpi. Vesimolekyylien hidastamiseen riittää sisäseinässä ilmansulkupaperi, muovia ei tarvita. Paperi estää myös vedon, eli ilma ei kulje sen läpi, kunhan paperointi on tehty huolella.
Tavallisella mökillä seinän rakenne on toimiva, kun huoneen puolella on ilmansulkupaperi ja ulkopuolella lautaverhouksen alla tuulensuojalevy. Vanhoissa taloissa rakenteet eivät ole useinkaan oppikirjan mukaan tehtyjä, mutta koska kaikki materiaalit ovat hengittäviä, niissä ei ole kosteusongelmia.
Tiivistelmä edellisestä kuvan kera
Tekstin numerot 1–9 viittavaat yllä olevaan kuvaan.
Hengittävyys tarkoittaa sitä, että talon rakenteet voivat vastaanottaa ja luovuttaa sekä kaasumaisessa että nestemäisessä muodossa olevaa vettä. Hengittävyys on pääsääntöisesti sitä, että huoneessa syntyvä kosteus (ilmassa olevat kaasumaiset vesimolekyylit) siirtyy rakenteiden läpi sisältä ulos. Nelihenkinen perhe tuottaa vuorokaudessa noin kymmenen litraa vettä ilmaan. Hengittämisen ja hikoilemisen lisäksi kosteutta muodostuu pyykin kuivattamisesta ja ruoan valmistamisesta.
Kosteuden siirtyminen rakenteiden läpi (1, 5 ja 6) on voimakkainta talvella, sen sijaan kosteuspiikkien tasaantuminen (2) tapahtuu muutaman tunnin sisällä.
1. Seinän kaikki kerrokset ovat hengittäviä. Kosteus siirtyy esteettä tapetin, liisterin, huokoisen puukuitulevyn, hirren tai sahanpurun, tervapaperin, laudoituksen ja pellavaöljymaalin läpi ulkoilmaan.
2. Kosteuspiikit tasaantuvat. Kun keittiössä tehdään ruokaa, kosteutta imeytyy seinään, kun ruokailu on ohi, kosteus palaa huoneeseen.
3. Seinässä on muovitettu tapetti, eikä kosteus siirry seinän sisään. Ei haittaa taloa, mutta huonontaa sisäilman laatua.
4. Kosteus pääsee seinän sisään, mutta pysähtyy ulkoseinässä muovimaalin taakse ja mahdollistaa mikrobikasvuston.
5. Maasta nousee kosteutta, joka siirtyy hitaasti lattian läpi asuntoon. Lattia ei kastu, koska kosteus ei jää sen sisään vangiksi.
6. Asunnossa syntyvä kosteus siirtyy myös vintille. Huoneen puolella olevat pinnat hidastavat kosteuden pääsyä yläpohjaan. Vintillä eristeiden päällä ei saa olla tiivistä kerrosta, jotta kosteus ei jää sen alle.
Hengittävyys ei ole ilmanvaihtoa. Hengittävyys ei ole sitäkään, että raoista virtaa ilmaa sisään. Hallittu ilmanvaihto hoidetaan poisto- ja korvausilmaventtiileillä (7). Ilmanvaihdon mukana asuntoon tulee kesällä runsaasti ja talven pakkasilla tuskin lainkaan kosteutta. Ilma vaihtuu ja kosteutta poistuu lämmittämisen aikana tulipesän kautta (8a). Kun tuli on sammunut, poistetaan ilmaa tähtiventtiilin (8b) tai hormissa olevan ilmanvaihtoventtiilin kautta.
Hengittävät materiaalit toimivat myös vakuutuksena. Jos johonkin kohtaan taloa valuu tai tiivistyy vettä, se paljastuu. Esimerkiksi vuotavan katon (9) vesi valuu yläpohjan läpi ja näkyy laipiossa. Jos välissä olisi muovi, vettä kertyisi piiloon kuukausia tai vuosia.
